随着科学技术的不断发展与进步,交流传动控制系统已经成为电气传动控制的主要发展方向。研究发展高性能的交流变频调速技术对于实现“中国智造”、“中国创造”有着重大的意义。近年来,一种名为模型预测控制的高性能控制策略已经应用于电力电子领域,并凭借其结构简单、适用性强、多目标、易于处理约束条件、非线性等多种优势在全世界引起了广泛的关注。本文以感应电机交流调速控制系统作为研究对象,基于传统的矢量控制方法对模型预测电流控制技术进行了深入的研究。首先,本文详细介绍了模型预测电流控制的基本原理,为了分析说明预测控制器的控制性能,本文以带反电动势的阻感模型作为负载设计了简单的三相两电平电压源型逆变器模型预测电流控制系统,包括离散系统模型、预测控制器、代价函数等设计;然后对设计的控制系统进行仿真分析,详细的分析说明了控制延时、参考值、模型精确性等因素对控制性能的影响,并给出了改善方案,同时与传统PI控制SVPWM调制的控制系统对比,分析了系统的控制性能。另外,针对实际情况中功率变换器开关频率的影响因素,本文提出了两种有效降低模型预测电流控制系统平均开关频率的改进方法,代价函数法和边界圆策略。考虑到实际情况对控制算法计算量的要求,本文结合了一种相邻矢量方法,提出了一种改进的边界圆策略,在保证控制性能的前提下有效的降低了预测控制系统的平均开关频率和算法的计算量,并通过仿真验证了改进方案的可行性。然后,本文介绍了基于传统的矢量控制方法设计了感应电机模型预测电流控制技术的基本思路,并对控制系统进行了设计。首先设计了足够精确程度的感应电机离散时间模型,然后针对电压、电流磁链观测模型的各自优势设计了全阶闭环转子磁链观测器,并对控制系统的速度调节器、磁链调节器等进行了设计。最后,对设计的感应电机控制系统进行了仿真分析,对比分析了磁链开关与磁链闭环控制系统的控制性能。研究表明磁链闭环使得模型预测电流控制系统具有更好的响应速度和动态性能。文中最后设计了加入改进边界圆策略的感应电机模型预测电流控制改进算法,并进行仿真分析,进一步验证了改进策略的可行性。